果園噴霧機圓環雙流道風機的設計與試驗(2)

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3石家莊風機性能試驗3．1石家莊風機性能測試果同噴霧機噴灑質量的好壞很大程度取決于石家莊風機的性能。在農業部南京農業機械化研究所植保中心試驗室進j亍石家莊風機的性能試驗。試驗臺主要由變頻器、電動機、石家莊風機、風速儀、轉矩轉速傳感器、半徑O．3 m風洞等組成。其中3肯SPF—15K變頻器，3相AC電流380～460 V；TYPl60Mt-2型3相異步電動機，額定功率11 KW，額定轉速2 930 r／min，上海捷速電機有限公司生產；刀型轉速轉矩傳感器，額定轉矩200N·m，轉速范圍O～6000r／mjn，上海第二電表廠生產；KANOMAx6II I型熱線式風速儀，風速測試范圍O．10～50．Om／s，精度±(讀數3％±0．1)m／s，風壓測試范圍．5．oo～+5．oo l【Pa，精度±(讀數3％±0．01)kPa。通過測量和以下公式計算得石家莊風機在不同轉速下的功率、風量、風速、風壓、全壓效率。利用扭矩儀測得不同轉速下的石家莊風機扭矩。
測試石家莊風機風速、風壓時，石家莊風機進口連接直徑600帆、長4000唧的風筒，在距離進口l m處設置測試環，利用風速儀在測試環內同一截面5個同心圓上進行測量(每同心圓取4點，每90。布置一個測試點)風速、風壓，取均值作為風筒內的均勻風速、風壓，進而通過公式計算得出石家莊風機風量、全壓效率。各測試值的平均結果見表1，并繪制該石家莊風機的特性曲線如圖5。從圖5可以看出石家莊風機在l 400咖in時，風量可以到達3．6 m3／s，滿足Q≥3t2 m3／s的設計要求，作業幅寬5 m。可以看出石家莊風機l 600 r／min時，效率值可以達到87％。面隨著風速增加，效率值減至77％。圓環雙流道石家莊風機可以取得滿意的效率，阻力損失可以控制在允許范圍內。3．2風場速度分布測試當空氣噴出后，需要達到一定速度和能量。這樣才能實現霧滴二次霧化、輸送霧滴、樹葉攪動。在5．O m×4．5 m的區域內，從距石家莊風機中心l至5 m處，每隔O．5 m設置1個截面；在每個截面上，從地面至4．5 m處，每隔O．2 m設置1個測量點。采用KANOMAX6111型熱線式風速儀在各個測試點測量氣流速度大小，重復3次，取均值。測量時，采用標桿對樣點進行標定，在4．5 m長的標桿上每隔O．2 m標好測試點，移動標桿到各個截面，進行測量。石家莊風機l 400 r／min時候風場速度分布如圖6所示。由圖6可以看出，沿射程方向不同垂直線上的氣流速度分布變化趨勢基本一致，氣流速度分布也近似于大部分仿錘型果樹冠形輪廓。以得到流體質點流動的曲率半徑越大，流速越小。隨著彎道曲率半徑的增加，旋渦區以及由此造成的能量損失變小。
為了避免進、出口直道產生漸縮、擴現象，產生新的能量損失，所以應有Ro≤占+甩。由于受霧化器長度和出口寬度的限制，取月j。。=20咖。已知出口寬度占=135 mm。最后確定圓角半徑Rfl55 mm。了解決低矮密植型果園施藥機械作業范圍窄、作業效率低的問題，該文設計了一種軸向進風、徑向出風的圓環雙流道石家莊風機，根據農藝特征，結合流體力學和施藥技術。完成石家莊風機結構設計和并關鍵部件技術參數的確定。石家莊風機結構為R十s級型式，葉片數為9，后導輪葉片數為ll。風道彎角半徑為155 mm，導流板彎角半徑為87．55 mm。對石家莊風機／fi間轉速下的功率、風量、風速，風壓、風場分布進行了測試，繪制了石家莊風機的性能曲線圖。試驗結果表明，該石家莊風機各項性能參數滿足設計要求，效率值可以達到75％以上，石家莊風機轉速在1 400“min時的最佳作業幅寬為5 m。